郭寶峰

【摘要】? ? 從保障高?；馂?zāi)防范效果的角度，設(shè)計(jì)了一種智慧消防平臺(tái)，以平臺(tái)為支撐實(shí)現(xiàn)對(duì)于高校各個(gè)區(qū)域消防事務(wù)的管理。相關(guān)測(cè)試結(jié)果表明，該平臺(tái)支持的并發(fā)用戶(hù)數(shù)量超過(guò)500，平均響應(yīng)時(shí)間在2s以?xún)?nèi)，在滿(mǎn)足用戶(hù)操作要求的同時(shí)，具備較高的友好性，能夠幫助高校切實(shí)做好火災(zāi)防控工作。

【關(guān)鍵詞】? ? 高校? ? 智慧消防平臺(tái)? ? 設(shè)計(jì)? ? 實(shí)現(xiàn)

前言：

高校本身人員密度和流動(dòng)性大，火災(zāi)隱患較大，依照消防相關(guān)的要求，需要設(shè)置可靠的消防系統(tǒng)。而結(jié)合實(shí)際情況分析，部分高校無(wú)法對(duì)消防系統(tǒng)和其他系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，數(shù)據(jù)信息的傳遞受到了很大限制，沒(méi)有能夠形成消防系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，導(dǎo)致在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援人員無(wú)法在第一時(shí)間獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，火災(zāi)救援的效率受到了很大影響。對(duì)此，應(yīng)該從高校的實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的智慧消防平臺(tái)，促進(jìn)高校消防信息化水平的提高。

一、智慧消防概述

智慧消防是一種以智能化技術(shù)為支撐的消防方案，對(duì)比傳統(tǒng)消防，智慧消防更加強(qiáng)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)之間的信息傳遞，強(qiáng)調(diào)打破信息孤島現(xiàn)象，提升感知預(yù)警和應(yīng)急指揮能力，以更早的發(fā)現(xiàn)和解決火災(zāi)隱患，降低影響和損失。當(dāng)前，有部分人員對(duì)于智慧消防存在著錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為消防設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的連接就是智慧消防，實(shí)際上這僅僅是第一步，智慧消防強(qiáng)調(diào)的是借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)手段，促進(jìn)多樣化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，這些目標(biāo)包括了環(huán)境感知、行為管理、智能研判、科學(xué)指揮等。

智慧消防的的作用體現(xiàn)在四個(gè)方面：

一是智慧防控。借助專(zhuān)業(yè)的傳感設(shè)備和智能終端設(shè)備，配合大數(shù)據(jù)平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智慧消防能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和火災(zāi)隱患，自動(dòng)向用戶(hù)發(fā)送報(bào)警信息，極大地提高了信息傳遞效率，能夠?yàn)橛脩?hù)爭(zhēng)取到更多的時(shí)間和空間，將原本被動(dòng)的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情轉(zhuǎn)化為主動(dòng)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，強(qiáng)調(diào)防控為主，將風(fēng)險(xiǎn)和隱患扼殺在萌芽狀態(tài);

二是智慧管理。在傳統(tǒng)消防系統(tǒng)中，消防設(shè)施的管理維護(hù)需要由人工進(jìn)行，最為常見(jiàn)的方式，就是安排專(zhuān)人定期對(duì)消防設(shè)施的狀態(tài)進(jìn)行檢查和登記，但是在實(shí)際操作中，因?yàn)楣ぷ魅藛T本身對(duì)于相關(guān)工作重視不足，加上監(jiān)督機(jī)制的欠缺，經(jīng)常出現(xiàn)消防設(shè)施信息不準(zhǔn)確的情況，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，記錄的資料無(wú)法為火情撲救提供幫助，甚至于可能會(huì)對(duì)消防救援人員產(chǎn)生誤導(dǎo)。與之相比，智慧消防能夠借助物聯(lián)網(wǎng)、電子標(biāo)簽等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備位置、狀態(tài)等的遠(yuǎn)程感知，及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞的設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行維修，保證消防設(shè)施的完備性，為火災(zāi)預(yù)防和撲救提供可靠支撐;

三是智慧作戰(zhàn)。借助相應(yīng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等，智慧消防能夠快速完成現(xiàn)場(chǎng)人員、實(shí)景數(shù)據(jù)和環(huán)境信息的集成，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，幫助現(xiàn)場(chǎng)救援人員實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作戰(zhàn)，提升火災(zāi)救援的效率;

四是智慧智慧。智慧消防可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)圖像的實(shí)時(shí)傳輸，單純的一張圖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的鏈接，更好的滿(mǎn)足可視化和動(dòng)態(tài)化的指揮需求，也能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備等進(jìn)行智能化調(diào)度，提升火災(zāi)撲救的效果，最大限度的保障人員及財(cái)產(chǎn)安全。

二、高校智慧消防平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高校智慧消防系統(tǒng)采用的是三層結(jié)構(gòu)：

一是顯示層，可以方便不同用戶(hù)的操作，在完成用戶(hù)信息驗(yàn)證后，登錄到相應(yīng)的主界面中，完成不同業(yè)務(wù)模塊的操作，包括應(yīng)急管理、設(shè)備巡檢等，然后系統(tǒng)會(huì)依照用戶(hù)的實(shí)際操作請(qǐng)求，將其發(fā)送到對(duì)應(yīng)層進(jìn)行處理，并且在顯示層展示處理的結(jié)果;

二是業(yè)務(wù)層，業(yè)務(wù)層主要負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)顯示層操作請(qǐng)求的接收，借助業(yè)務(wù)層的系統(tǒng)功能代碼來(lái)完成對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)，包括基本信息管理、消防應(yīng)急、設(shè)備巡檢以及大數(shù)據(jù)分析等功能。業(yè)務(wù)層在實(shí)施業(yè)務(wù)處理的過(guò)程中，會(huì)自動(dòng)調(diào)用底層數(shù)來(lái)保證處理效果;

三是數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層可以進(jìn)一步分為兩部分，一部分是數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，主要負(fù)責(zé)與業(yè)務(wù)邏輯層的交互，也可以開(kāi)展數(shù)據(jù)的持續(xù)化操作，明確每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表格的使用對(duì)象，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息管理效率的提高。智慧消防系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以借助多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表格，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)存儲(chǔ)和調(diào)用。

2.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.2.1信息采集實(shí)現(xiàn)

信息采集功能是確保智慧消防平臺(tái)正常運(yùn)作的前提，主要是依靠設(shè)置在各個(gè)區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，這些設(shè)備包括了溫度傳感器、濕度傳感器、煙感傳感器等，以傳感器設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)信息為支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)以及遠(yuǎn)程控制。物理網(wǎng)采集及傳輸中，前端設(shè)備是至關(guān)重要的組成部分，傳感器模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息采集，ZigBee模塊負(fù)責(zé)信息傳輸，以低成本低能耗的傳輸協(xié)議為支撐，能夠切實(shí)保證信息傳輸?shù)男Ч?/p>

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要借助電源板供電，包括無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的模塊及傳感器控制模塊，MCU是核心控制模塊，所有傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息都需要經(jīng)由通信模塊傳輸，系統(tǒng)管理人員也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

2.2.2數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)

智慧消防系統(tǒng)運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括了前端設(shè)備采集的各種物理網(wǎng)數(shù)據(jù)，如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等，也包括了用戶(hù)操作產(chǎn)生的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，借助專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行二次加工處理，為了提高數(shù)據(jù)處理的效率，將數(shù)據(jù)信息的作用和價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)，需要做好數(shù)據(jù)的過(guò)濾和提取工作。高校智慧消防平臺(tái)的數(shù)據(jù)提取流程為：獲取到消防物聯(lián)網(wǎng)信息后，系統(tǒng)會(huì)先對(duì)數(shù)據(jù)類(lèi)別進(jìn)行選取，將數(shù)據(jù)分為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶(hù)操作數(shù)據(jù)兩種類(lèi)型，然后依照數(shù)據(jù)表或者指標(biāo)集來(lái)選取指標(biāo)，設(shè)置好對(duì)應(yīng)的過(guò)濾條件，生成結(jié)果數(shù)據(jù)表。之后，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)表控件過(guò)濾和數(shù)據(jù)表編輯功能，完成數(shù)據(jù)的編輯工作。

在這個(gè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)核心環(huán)節(jié)：一是數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇，在針對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)開(kāi)展數(shù)據(jù)挖掘工作的過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際需求來(lái)選擇數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)包括設(shè)備采集的實(shí)時(shí)信息，也包括了用戶(hù)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);二是分析指標(biāo)確定，依照相應(yīng)的數(shù)據(jù)局挖掘需求選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)別后，需要結(jié)合溫濕度數(shù)據(jù)、煙感數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等的具體情況，確定相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘指標(biāo)，為消防大數(shù)據(jù)分析奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);三是過(guò)濾條件設(shè)置，在確定好數(shù)據(jù)分析指標(biāo)的情況下，可以進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾和分析，將重復(fù)數(shù)據(jù)和噪聲去除，調(diào)整業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理的順序，確保其能夠很好的符合處理要求。

完成數(shù)據(jù)處理后，系統(tǒng)還會(huì)依照數(shù)據(jù)所處的區(qū)域以及物聯(lián)網(wǎng)地址開(kāi)展進(jìn)一步的分析，查閱的數(shù)據(jù)信息可能源自同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和指標(biāo)集，依照消防區(qū)域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分和處理，然后將處理結(jié)果整理成表。數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上，依照數(shù)據(jù)所處區(qū)域，可以生成對(duì)應(yīng)的地圖圖例，如果需要對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行更進(jìn)一步的處理，則應(yīng)該做好空間分析，保證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，針對(duì)缺失空間的消防數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的缺值估計(jì)操作。對(duì)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理，比較常用的方法有系統(tǒng)聚類(lèi)、距離比插值等，借助這些方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間樣本屬性等級(jí)的合理劃分，配合路徑預(yù)測(cè)的方式，最終完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的挖掘和分析。

在消防隱患趨勢(shì)分析中，可以采用路徑預(yù)測(cè)模型，模型中輸入的數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)中采集的數(shù)據(jù)信息，輸出的則是預(yù)測(cè)路徑。算法處理要求構(gòu)建起相應(yīng)的狀態(tài)空間，而狀態(tài)空間的構(gòu)建才歐諾個(gè)的是迭代形式，之后需要進(jìn)行路徑預(yù)測(cè)，借助分層的方式完成狀態(tài)空間引出。

三、系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試的主要目的，是對(duì)其功能進(jìn)行檢驗(yàn)，看系統(tǒng)輸入輸出是否可以和需求分析階段確定的功能一致，如果不一致，則需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)試。系統(tǒng)測(cè)試是通過(guò)黑白盒測(cè)試的方式進(jìn)行，需要對(duì)每個(gè)模塊的跳轉(zhuǎn)處理過(guò)程進(jìn)行分析和記錄。在對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，可以利用自動(dòng)化性能工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)于大量并發(fā)用戶(hù)的訪問(wèn)處理，可以選擇能夠在服務(wù)器中使用的Web Bench工具進(jìn)行測(cè)試，相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果為：

（1）500并發(fā)訪問(wèn)用戶(hù)：利用自動(dòng)化性能測(cè)試軟件，模擬500名用戶(hù)同時(shí)訪問(wèn)系統(tǒng)功能模塊的情況，結(jié)果顯示，并發(fā)用戶(hù)越多，系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，最大為2s，在可以接受的范圍內(nèi)。

（2）功能模塊平均響應(yīng)時(shí)間：同樣利用自動(dòng)化性能測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的平均響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行記錄，結(jié)果顯示，系統(tǒng)功能模塊的平均響應(yīng)時(shí)間為1.5s，能夠滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定的要求。

（3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表單處理：通過(guò)軟件模擬的方式，就大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)表達(dá)統(tǒng)計(jì)作業(yè)的平均響應(yīng)時(shí)間為2s，能夠滿(mǎn)足要求。

結(jié)合上述測(cè)試結(jié)果可知，高校智慧消防平臺(tái)的用戶(hù)分布在多個(gè)不同部門(mén)，不過(guò)其都能夠通過(guò)登錄平臺(tái)的方式，對(duì)相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行操作，系統(tǒng)在頁(yè)面跳轉(zhuǎn)和操作提示等方面，能夠很好的滿(mǎn)足用戶(hù)需求，業(yè)務(wù)功能可以就高校內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的消防業(yè)務(wù)進(jìn)行管控。功能測(cè)試中暴露出的問(wèn)題需要設(shè)計(jì)人員分析原因，做好相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化。智慧消防管理系統(tǒng)的性能測(cè)試非常關(guān)鍵，需要從系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性等方面做好全面充分分析，測(cè)試結(jié)果直接關(guān)系著系統(tǒng)是否可以正常運(yùn)作。結(jié)果表明，高校智慧消防平臺(tái)有著良好的性能，能夠?qū)Σ煌脩?hù)的不同需求做出響應(yīng)，為火災(zāi)的預(yù)防和應(yīng)對(duì)提供可靠支撐。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，高校在日常運(yùn)作中，存在著人員密集、人流量巨大的特點(diǎn)，火災(zāi)隱患較大，而一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將會(huì)帶來(lái)難以估量的損失，因此做好火災(zāi)的防控工作非常關(guān)鍵。以先進(jìn)的信息技術(shù)為支撐，高?？梢越Y(jié)合自身的實(shí)際情況，構(gòu)建智慧消防平臺(tái)，借助傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)于各個(gè)區(qū)域環(huán)境信息的收集，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期火情，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息，提醒用戶(hù)做好處理，以避免火情的擴(kuò)大，減少火災(zāi)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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